Учени от Института по астрономия с НАО участват в публикация в „Nature“
Изследването на блазара BL Lac е на международен колектив с българско участие
10 септември 2022
Международен колектив с участието на български астрономи откри цикли на осцилираща яркост в струя от високоенергийни частици, излъчвани от блазара BL Lac. Резултатите от това изследване са публикувани в едно от най-престижните научни списания в света – „Nature“, бр. 7926, том 609 от 8 септември 2022 г.
За реализирането на това изследване са използвани наблюдения на 37 различни телескопа в 13 държави. Нашите резултати са получени с 2-метровия RCC телескоп и с 50/70 см Шмит телескоп на Националната астрономическа обсерватория Рожен, както и с 60-сантиметровия телескоп в Астрономическата обсерватория в Белоградчик. Съавтори на статията от българска страна от Института по астрономия с НАО са учените: проф. д-р Румен Бачев, проф. д-р Евгени Семков, доц. д-р Атанас Стригачев и гл. ас. д-р Александър Куртенков. Това е втората публикация на този колектив учени от БАН в престижното списание „Nature“ на тема блазари. Първата представи изследване на блазара СТА 102 и беше публикувана през декември 2017 г. в брой 7685, том 552 на „Nature“.
Наблюденията на този тип обекти са организирани от д-р Клаудия Райтери и д-р Масимо Вилата от Астрофизическата обсерватория в Торино (Италия) и включват астрономи, които работят по целия свят (Whole Earth Blazar Telescope). Данните за променливостта на блазарите в оптичната област се допълват с наблюдения в гама-лъчи от сателитите AGILE на Италианската космическа агенция и Fermi на НАСА. Тези наблюдения доведоха до откриването на цикличност на видимата яркост с период около 13 часа на блазара BL Lac по време на силното избухване, наблюдавано във всички области на спектъра през втората половина на 2020 г.
Блазарите са вид активни галактически ядра, чийто източник на енергия е материя, която пада върху свръхмасивна черна дупка в центъра на галактика. Около 10% от активните галактични ядра изхвърлят двойка струи (наричани още джетове), които се движат в междузвездното пространство със скорост, близка до светлинната. Явлението блазар се наблюдава, когато една от тези струи е насочена почти директно към Земята, което я прави да изглежда много по-ярка. Тези струи излъчват в целия дизпазон на електро-магнитния спектър - от радио диапазона, през оптичната област, до рентгеновите и гама лъчите. Интензитета на излъчване се променя бързо с времето, като промените обикновено са случайни, без наличие на перидичност.
BL Lac се намира приблизително на 1 милиард светлинни години от нас и масата на черната дупка в ядрото му се оценява на около двеста милиона слънчеви маси. Екипът от астрономи разкрива, че в струята на блазара се образува пречупване, което изкривява магнитното поле по такъв начин, че наблюдаваната яркост се променя периодично. Също така, наблюдаваната поляризация на видимата светлина от блазара се мени с подобна периодичност, като яркостта. Наблюдавана е и корелация между променливостта във видимата светлина и в гама лъчите, без отместване между тях, което означава, че те се излъчват от една и съща област на струята.
Линк към публикацията в списание „Nature“: https://www.nature.com/articles/s41586-022-05038-9
Източник: Институт по астрономия с НАО – БАН
Фиг. 1. Художествена интерпретация на явлението блазар и изхвърляната от него струя от високоенергийни частици.
Фиг. 2. Крива на блясъка на блазара BL Lac по време на избухването през 2020 г. Показани са наблюденията в червената част на оптичния спектър (около 635 нанометра) и в гама диапазона (панели 1 и 4), а също така и наблюдаваната стойност и ъгъл на поляризация на светлината (панели 2 и 3).
Фиг. 3. Снимка на 50/70 см Шмит телескоп в НАО Рожен, с който са получени голяма част от наблюденията на блазара BL Lac, използвани в публикацията.
Фиг. 4. Снимка на отворения купол на 2-м телескоп на НАО Рожен. Автор: В. Паскалев.